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          西門(mén)子DP總線接頭

          2018年05月08日 10:41:55人氣:246來(lái)源:上海西邑電氣技術(shù)有限公司

          1.應(yīng)用概述
          SIMOTION通信函數(shù)_xsend與_xreceive適合SIMOTION之間通過(guò)MPI-MPI接口、PROFIBUS-PROFIBUS間的數(shù)據(jù)交換,通信數(shù)據(jù)zui大為200個(gè)字節(jié),SIMOTION也可以通過(guò)調(diào)用通信函數(shù)_xsend與_xreceive實(shí)現(xiàn)與S7-300/400 PLC(在PLC中調(diào)用SFC65 X_SEND與SFC66 X-REV)MPI接口間的數(shù)據(jù)交換,由于受到PLC通信區(qū)的限制,zui大通信數(shù)據(jù)為64個(gè)字節(jié)。


          2.MPI與PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)介紹
          MPI是S7-300/400,SIMOTION的編程接口,對(duì)通信數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)性要求不高的應(yīng)用可以利用編程接口進(jìn)行通信, MPI的通信速率為19.2K~12Mbit/s, 只有可以設(shè)置為PROFIBUS接口的MPI口才支持12M的通信速率,例如S7-300中CPU318-2DP及所有的S7-400CPU 、SIMOTION MPI口都可以設(shè)定為PROFIBUS接口,所以它們的MPI接口通信速率都可以設(shè)置為12M。MPI接口通信速率缺省設(shè)置為187.5Kbit/s,無(wú)中繼情況下zui大通信通訊距離為50米,通過(guò)中繼器可以擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度,擴(kuò)展的方式有兩種,*種,兩個(gè)站點(diǎn)中間沒(méi)有其它站,如圖1


          圖1:MPI網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展

          控制器站點(diǎn)到中繼器zui長(zhǎng)為50米,兩個(gè)中繼器之間的距離為1000米,zui多可以增加10個(gè),所以?xún)蓚€(gè)站點(diǎn)之間的zui長(zhǎng)距離為9100米。
          第二種,如果在兩個(gè)中繼器中間有MPI站點(diǎn),那么每個(gè)中繼器只能擴(kuò)展50米,在組態(tài)時(shí)要考慮這兩種連接方式。
          MPI接口為RS485接口,連接電纜為PROFIBUS電纜(屏蔽雙絞線),接頭為PROFIBUS接頭并帶有終端電阻,如果用其它電纜和接頭不能保證通信距離。在MPI網(wǎng)絡(luò)上zui多可以有32個(gè)站,中繼器,WINCC站,操作面板OP/TP也要算一個(gè)站點(diǎn)。MPI的站號(hào)及通訊速率可以在STEP7或SCOUT硬件組態(tài)時(shí)修改,下載組態(tài)信息到CPU后,站號(hào)及通訊速率將改變。
          PROFIBUS總線符合EIA RS485[8]標(biāo)準(zhǔn),PROFIBUS RS485 的傳輸程序是以半雙工、異步、無(wú)間隙同步為基礎(chǔ)的。傳輸介質(zhì)可以是光纜或屏蔽雙絞線,電氣傳輸時(shí),每一個(gè)RS485傳輸段為32個(gè)站點(diǎn)包括有源網(wǎng)絡(luò)元件(RS485中間器,OLM等),在總線的兩端為終端電阻,結(jié)構(gòu)如圖2:


          圖2:PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

          西門(mén)子總線終端一般都配有終端電阻,PROFIBUS使用9針D型連接器,D型連接器插座連接總線站,D型連接器插頭與總線電纜相連。總線終端和針腳定義如表1:

          表1 總線終端管腳定義

          針腳號(hào)信號(hào)名稱(chēng)設(shè)計(jì)含義
          1SHIELD屏蔽或功能地
          2M2424V輸出電壓地(輔助電源)
          3RXD/TXD-P接收和發(fā)送數(shù)據(jù)-正  B線
          4CNTR-P方向控制信號(hào)P
          5DGND數(shù)據(jù)基準(zhǔn)電位(地)
          6VP供電電壓-正
          7P24正24V輸出電壓(輔助電源)
          8RXD/TXD-N接收和發(fā)送數(shù)據(jù)-負(fù)  A線
          9CNTR-N方向控制信號(hào)N

          PROFIBUS總線的傳輸速率為9.6Kbit/s ~12Mbit/s,總線長(zhǎng)度與傳輸速率相關(guān),總的規(guī)律是傳輸速率越高總線長(zhǎng)度越短,越容易受到電磁干擾,基于傳輸速率的zui大網(wǎng)段長(zhǎng)度參考表2:

          表2 傳輸速率與通信長(zhǎng)度

          波特率(K Bit/s)9.6~187.550015003000~12000
          總線長(zhǎng)度(米)1000400200100

          總線終端的電阻與PROFIBUS總線相匹配,并配有軸向電感以消除電容性負(fù)載而引起的導(dǎo)線反射,選擇普通的屏蔽雙絞線不能保證總線的段長(zhǎng)度。
          如果需要擴(kuò)展總線的長(zhǎng)度或者PROFIBUS從站數(shù)大于32個(gè)時(shí),就要加入RS485中繼器,例如,PROFIBUS的長(zhǎng)度為500米,而波特率要求達(dá)到1.5MBIT/S,對(duì)照表2波特率為1.5MBIT/S使zui大的長(zhǎng)度為200米,要擴(kuò)展到500米,就需要加入兩個(gè)RS485中繼器,拓?fù)鋱D如圖3所示:


          圖3:PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展

          西門(mén)子RS485中繼器具有信號(hào)放大和再生功能,在一條PROFIBUS總線上zui多可以安裝9個(gè)RS485中繼器,其它廠商的產(chǎn)品要查看其產(chǎn)品規(guī)范以確定安裝個(gè)數(shù)。
          一個(gè)PROFIBUS網(wǎng)段zui多可有32個(gè)站點(diǎn),如果一條PROFIBUS網(wǎng)上超過(guò)32個(gè)站點(diǎn),也需要用RS485中繼器隔開(kāi),例如一條PROFIBUS總線上有80個(gè)站點(diǎn),那么就需要兩個(gè)RS485中繼器分成3個(gè)網(wǎng)段。RS485中繼器是一個(gè)有源的網(wǎng)絡(luò)元件,本身也要算一個(gè)站點(diǎn)。除了以上兩個(gè)功能,RS485中繼器的還可以使網(wǎng)段之間相互隔離。


          3.網(wǎng)絡(luò)設(shè)置
          下面以SIMOTION D435與S7-300 PLC 通過(guò)MPI網(wǎng)絡(luò)通信為例介紹通信函數(shù)_xsend與_xreceive的使用。首先打開(kāi)SCOUT軟件插入D435,點(diǎn)擊D435使用右鍵進(jìn)入硬件配置界面如圖4所示:


          圖4:SIMOTION MPI接口設(shè)置

          雙擊X136接口(只有X136接口可以設(shè)置為MPI接口),將該接口設(shè)置為MPI接口,選擇MPI站地址,如圖5所示:


          圖5: MPI接口參數(shù)配置

          注意MPI站地址與通信方的站地址不能沖突,同樣在STEP7中設(shè)置S7-300 PLC的站地址,本例中SIMOTION的MPI地址為2,PLC的站地址為4。


          4.編程

          4.1 SIMOTION側(cè)編程
          在D435中的“PROGRAM”中插入編程單元“LAD/FBD UNIT”,如MPI,在“UNIT”中插入程序如“SEND”和“RECEIVE”編寫(xiě)發(fā)送和接收程序如圖6所示,也可以將通信程序編寫(xiě)在同一個(gè)程序中。


          圖6: SIMOTION 程序的創(chuàng)建

          本例中在“SEND”程序中編寫(xiě)發(fā)送程序,在“RECEIVE”程序中編寫(xiě)接收程序,發(fā)送和接收函數(shù)可以在函數(shù)庫(kù)中的位置如圖7所示:



          圖7: 函數(shù)塊的位置

          • 調(diào)用_xsend函數(shù)
          在程序SEND中調(diào)用_xsend函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù),與PLC編寫(xiě)方式相似,將發(fā)送函數(shù)_xsend拖曳到LAD網(wǎng)絡(luò)中,如圖8所示:



          圖8: _xsend函數(shù)塊

          給所有的參數(shù)賦值,變量可以任意定義,如“COMMODE”變量,鍵入后選擇變量類(lèi)型如圖9所示:


          圖9: 配置參數(shù)類(lèi)型

          數(shù)據(jù)類(lèi)型自動(dòng)定義,在變量類(lèi)型中選擇變量存儲(chǔ)的類(lèi)型,如全局變量或區(qū)域變量,如圖9中變量類(lèi)型只能在一個(gè)“UNIT”中使用,如果需要在其它“UNIT”或HMI中使用,將在“INTERFACE”中創(chuàng)建變量。
          _xsend函數(shù)參數(shù)含義如下:

          COMMUNICATIONMODE:
          枚舉數(shù)據(jù)類(lèi)型,元素中包括“ABORT_CONNECTION ”和“HOLD_CONNECTION”,
          “ABORT_CONNECTION ”:通信完成之后釋放連接資源。
          “HOLD_CONNECTION”:通信完成之后占用連接資源。
          枚舉類(lèi)型變量的賦值可以使用MOVE指令,如圖10所示:



          圖10: 參數(shù)賦值

          ADDRESS:
          結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)類(lèi)型,結(jié)構(gòu)體元素參考表3:

          表3 _xsend函數(shù)ADRESS參數(shù)結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)

           

          結(jié)構(gòu)體元素名稱(chēng)數(shù)據(jù)類(lèi)型單元
          deviceId元素 IDUSINT-
          remoteSubnetIdLength通信方subnet ID占用字節(jié)的長(zhǎng)度USINT-
          remoteStaddrLength通信方站地址占用字節(jié)的長(zhǎng)度USINT-
          nextStaddrLength路由器占用字節(jié)的長(zhǎng)度USINT-
          remoteSubnetId 通信方subnet IDARRAY [0..5] OF USINT-
          remoteStaddr通信方站地址ARRAY [0..5] OF USINT-
          nextStaddr路由器地址ARRAY [0..5] OF USINT-

          deviceId:使用的接口,1表示D435 X126接口,2表示D435 X136接口,本例中選擇2。
          remoteSubnetIdLength:預(yù)留參數(shù),MPI通信中無(wú)意義,缺省為0,設(shè)置為0。

          remoteStaddrLength:MPI、PROFIBUS通信設(shè)置為1。

          nextStaddrLength:預(yù)留參數(shù),MPI通信中無(wú)意義,,缺省為0,設(shè)置為0。

          remoteSubnetId:預(yù)留參數(shù),MPI通信中無(wú)意義,缺省為0。

          remoteStaddr:數(shù)組類(lèi)型,在remoteStaddr[0]中賦值通信方的MPI地址,其它元素?zé)o意義,本例中S7-300 MPI地址為4,可以使用MOVE(LAD)指令賦值。

          nextStaddr:預(yù)留參數(shù),MPI通信中無(wú)意義,缺省為0。

          MESSAGEID:
          UDINT數(shù)據(jù)類(lèi)型,定義發(fā)送報(bào)文的標(biāo)識(shí)符,本例中定義為6,在PLC接收塊參數(shù)REQ_ID可以讀出。
          NEXTCOMMAND:
          枚舉數(shù)據(jù)類(lèi)型,元素中包括“IMMEDIAY ”和“WHEN_COMMAND_DONE”,
          “IMMEDIAY”:下一個(gè)命令同步執(zhí)行。
          “WHEN_COMMAND_DONE”:命令執(zhí)行或失敗后執(zhí)行下一個(gè)命令,異步執(zhí)行。
          例子程序中使用“WHEN_COMMAND_DONE”。

          COMMANDID:
          COMMANDID數(shù)據(jù)類(lèi)型,可以跟蹤命令的狀態(tài)。

          DATA:
          數(shù)組數(shù)據(jù)類(lèi)型,發(fā)送數(shù)據(jù)緩存區(qū),必須為200個(gè)字節(jié)。

          DATALENGTH:
          UDINT數(shù)據(jù)類(lèi)型,發(fā)送數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度,本例中發(fā)送為10個(gè)字節(jié)。

          OUT:
          DINT數(shù)據(jù)類(lèi)型,函數(shù)調(diào)用返回值,包含通信狀態(tài)。

          在程序receive中調(diào)用_xreceive函數(shù)接收數(shù)據(jù),與PLC編寫(xiě)方式相似,將接收函數(shù)_xreceive拖曳到LAD網(wǎng)絡(luò)中,如圖11所示:

           西門(mén)子DP總線接頭

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